如图甲所示电路,开关闭合后,当变阻器的滑片P由最下端滑到最上端过程中(变阻器连入电路的电阻值由最大值变为0),电压表与电流表示数关系如图乙所示.
(1)求R1的阻值.
(2)电压表示数为4V时,R2的功率是多少?
(3)整个过程中,电路的最小功率是多少?
网友回答
解:(1)由U-I图象可知,滑片P在最上端时,
电源电压与电阻R1两端电压相等,为U=U1=6V,
此时电流I=1.2A,电阻R1的阻值R1===5Ω;
答:电阻R1的阻值是5Ω.
(2)由U-I图象可知,U1′=4V时,电路电流I′=0.8A,
此时电阻R2的电压U2=U-U1′=6V-4V=2V,
电阻R2的功率P2=U2I′=2V×0.8A=1.6W;
答:电阻R2的功率是1.6W.
(3)电源电压一定,电路电流最小时,电路总功率最小,
由U-I图象可知,电路最小电流I最小=0.4A,
电路最小功率P最小=UI最小=6V×0.4A=2.4W;
答:整个过程中,电路的最小功率是2.4W.
解析分析:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R1两端的电压;
(1)由电路图可知,当滑片P在最上端时,只有电阻R1接入电路,由U-I图象求出电阻两端的电压及流过电阻的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值;
(2)由U-I图象找出电压表示数为4V时的电路电流,然后由串联电路特点求出滑动变阻器R2两端的电压,由电功率公式P=UI求出电阻R2的功率;
(3)电源电压一定,电路电流最小时,电路总功率最小,由U-I图象求出电路的最小电流,然后由电功率公式P=UI求出电路的最小功率.
点评:本题考查了求电阻阻值、电阻功率等问题,分析清楚电路结构、熟练应用欧姆定律、串联电路特点、电功率公式即可正确解题.